velzevul (dubva1) wrote,
velzevul
dubva1

Премия за старение

В Швеции стартовала Нобелевская неделя: первыми объявлены лауреаты заслуги в области медицины и физиологии. Премия досталась ученым, исследовавшим механизм защиты хромосом от укорачивания в процессе неизменного копирования при делении клеток.





Конкретно в работах этих ученых в первый раз было показано существование на концах хромосом таких принципиальных структур, как теломеры, за синтез которых отвечают особенные ферменты – теломеразы. Структуры эти играют самую важную роль в процессе старения клеточки, а потом – и ее смерти. Конкретно исследования Элизабет Блэкберн Elizabeth Blackburn), Кэрол Грайдер (Carol Greider) и Джека Шостака (Jack Szostak) привели к этим открытиям и решили делему, озадачивавшую профессионалов достаточно длительное время.

Дело в том, что после открытия молекулярной структуры ДНК и устройств ее копирования (репликации) оставалось неясным, как хромосомы после чего процесса остаются такими же, как и были. Механизм этот вовлекает целый ряд белков-ферментов. Одни из их расплетают двойную спираль ДНК, другие – задерживают в этом состоянии, третьи (ДНК-полимеразы) синтезируют на каждой нити спирали новейшую. Но делают это они кусками, и для сшивания их тоже требуются особые ферменты. При всем этом принципиально, что ДНК-полимеразы к тому же неспособны работать «на самом краю» хромосомы, и при каждом удвоении – если установленный механизм справедлив – одна вновь синтезированная нить спирали ДНК должна непреклонно оставаться короче 2-ой, «материнской». Но механизм был установлен достоверно, но никакого укорочения хромосом не происходило.

Надежда разрешить загадку пришла в 1980 г., когда Элизабет Блэкберн показала, что на концах цепочек хромосом одноклеточного мельчайшего организма Tetrahymena имеются довольно длинноватые повторяющиеся куски – хотя пока неявного предназначения. Продолжив работы вместе с Джеком Шостаком, они смогли показать, что конкретно эти концевые куски защищают хромосомы от укорочения в процессе репликации.

Любопытно, что на эту идея Шостака наткнули его прошлые опыты, в процессе которых он смог искусственно синтезировать хромосомы и ввести их в клеточки дрожжей. Но при каждом цикле клеточного деления (который, естественно, сопровождается удвоением ДНК) эти хромосомы неизбежно укорачивались на концах. Подсоединив на концы собственных искусственных хромосом куски, подобные тем, которые обнаружились у мельчайшего организма Tetrahymena, ученые проявили, что они умножаются нормально, без укорочения. Все сомнения отпали – и в 1982 г. Блэкберн и Шостак выпустили работу, которая сейчас принесла им Нобелевскую премию. Концевые куски и получили заглавие теломер.

Скоро к делу подключилась и Кэрол Грайдер, тогда – еще студентка в лаборатории Элизабет Блэкберн. Конкретно она смогла показать, что в процессе копирования нити ДНК часть теломер пропадает, а потом безболезненно восстанавливается, синтезируясь особым ферментом – теломеразой. Это может быть поэтому, что в отличие от кодирующих белки последовательностей ДНК, теломеры состоят из схожих циклических маленьких фрагментов.

Тогда, в 1980-е открытие теломер показалось чуть ли не откровением: как было показано, конкретно постепенная их деградация приводит к старению, а потом и погибели клеток с годами. Теломеры завершаются – и скоро клеточка гибнет. Казалось бы, конкретно контроль над теломеразой скоро даст людям если не полное бессмертие, то невиданно длинноватую жизнь. Это, естественно, оказалось не так просто. Зато открытие уже находит реальное применение в медицине.

Дело в том, что раковые клеточки продуцируют лишниие количества теломеразы, что делает их практически «бессмертными» в сопоставлении с клеточками нормальными, позволяя делиться без конца. И сейчас вовсю создаются новые исцеления онкологических болезней, основанные на избирательном перекрытии теломеразы и даже в виде вакцин, которые «учат» иммунную систему организма штурмовать клеточки, производящие излишек теломеразы. Такие способы уже находятся на стадии клинических испытаний.

Подробнее о био механизмах старения читайте в нашей статье «Мечты о бессмертии».

По публикации New Scientist Health и пресс-релизу NobelPrize.Org




Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments